CN209571135U - 用于智能工厂培训系统的三轴机械手立体仓库单元 - Google Patents

用于智能工厂培训系统的三轴机械手立体仓库单元 Download PDF

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崔智�
朱建忠
于宗泳
胡鹏昌
王洪磊
傅衍斌
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Abstract

本实用新型具体涉及一种用于智能工厂培训系统的三轴机械手立体仓库单元，其特征在于，底架上安装有三轴机械手立体仓库横向输送带模块、防护模块和三轴机械手，三轴机械手立体仓库横向输送带模块的进料端与数据输入检测横向输送带模块的出料端连接，三轴机械手立体仓库横向输送带模块包括横向输送带框架、横向输送带、电感传感器、射频传感器和输送模块槽型光电传感器；三轴机械手包括X轴步进电机、同步齿形带电缸、Y轴步进电机、滚珠丝杠电缸、电缸连接板、导向滚轮组件、圆形气缸和平行气爪；防护模块为方形框架机构，四周为透明有机玻璃板。本实用新型具有结构合理，教学、实训效果好的优点。

Description

用于智能工厂培训系统的三轴机械手立体仓库单元
技术领域
本实用新型属于实训装置领域，具体涉及一种用于智能工厂培训系统的三轴机械手立体仓库单元。
背景技术
随着我国工业水平及工业自动化水平的不断提高，机电一体化和自动化控制的技能人才缺口越来越大，各行业、企业对这类人才的需求十分迫切，传统的机电一体化和自动化控制技能人才培训存在重理论、轻实操的缺陷，学员在培训时，在学习理论知识后无法及时的进行实训，教学效果差；虽然学员有时也可以得到一些实训的机会，但是目前的实训都是直接操作工厂用的机电一体化和自动化控制装置或简陋的指示灯模拟系统，其并不适用于教学，教学效果非常有限，这就造成目前机电一体化和自动化控制技能人才存在培训时间长、效果差的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术没有专业化的机电一体化和自动化控制实训装置，造成机电一体化和自动化控制技能人才存在培训时间长、效果差的缺陷，提供一种用于智能工厂培训系统的三轴机械手立体仓库单元，其选用温湿度数显计作为载体，将可编程序控制器技术、现场总线技术、伺服器控制技术、气动实训技术、传感器技术、射频技术、电气操作技术、人机界面技术、机器人实训操作技术、直线驱动技术有效的结合在入库过程中，教学、实训效果好。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：
即一种用于智能工厂培训系统的三轴机械手立体仓库单元，其特征在于，包括底架，底架上安装有三轴机械手立体仓库横向输送带模块、防护模块和三轴机械手，三轴机械手立体仓库横向输送带模块的进料端与数据输入检测横向输送带模块的出料端连接，三轴机械手立体仓库横向输送带模块包括横向输送带框架、横向输送带、电感传感器、射频传感器和输送模块槽型光电传感器；横向输送带框架上设有横向输送带，横向输送带的侧面设有固定在横向输送带框架上的电感传感器和射频传感器，横向输送带的前端设有输送模块槽型光电传感器；三轴机械手包括X轴步进电机、同步齿形带电缸、Y轴步进电机、滚珠丝杠电缸、电缸连接板、导向滚轮组件、圆形气缸和平行气爪；横向的同步齿形带电缸的滑块通过电缸连接板与竖向的滚珠丝杠电缸上端连接，滚珠丝杠电缸下端设有导向滚轮组件，横向的同步齿形带电缸和滚珠丝杠电缸的一端分别设有X轴步进电机和Y轴步进电机，滚珠丝杠电缸的滑块上安装带导向组件的圆形气缸，圆形气缸的导向组件前端安装平行气爪，实现对物料的抓取；防护模块为方形框架机构，四周为透明有机玻璃板，其安装在底架上，物料托板安装在型材框架上，靠近三轴机械手那一侧。
本实用新型的圆形气缸为DSNU-16-100-P-A双作用圆形气缸,圆形气缸通过 FEN-12/16-100导向组件导向。
本实用新型三轴机械手立体仓库单元的底架采用碳钢板折弯结构，表面喷塑处理，底座采用碳钢板折弯焊接结构，底部安装带固定垫脚的福马轮，方便运输和固定；
本实用新型三轴机械手立体仓库单元的底架上设有电气控制台，电气控制台采用碳钢板折弯结构，面板采用铝合金表面拉丝面板，电气元件安装板安装在主框架内，采用碳钢板折弯加工。
本实用新型三轴机械手立体仓库单元的底架上部安装板采用欧标工业铝型材框架结构，方便各种元器件的任意位置的安装和调整。
本实用新型三轴机械手立体仓库横向输送带模块的主框架采用铝型材结构，采用德国SEW减速电机驱动，采用工业PVC平带传动，用来输送物料，皮带侧面安装电感传感器和射频传感器，用来检测物料的位置和读取标签数据，横向皮带机的前端安装槽型光电传感器，检测物料位置，并将所有数据反馈至三轴机械手立体仓库单元PLC模块。
本实用新型三轴机械手立体仓库单元的防护模块主框架采用欧标工业铝型材结构，四周采用透明有机玻璃板防护，物料托板安装在型材框架上，采用铝合金板制作。
本实用新型三轴机械手立体仓库单元的三轴机械手采用电缸结构，X轴采用费斯托同步齿形带电缸结构，采用步进电机驱动，传动平稳准确，电缸两端安装磁性接近开关传感器作为电缸的极限安全限位；Y轴采用费斯托丝杠电缸，采用步进电机驱动，传动平稳准确，电缸两端安装磁性接近开关传感器作为电缸的极限安全限位，X轴和Y轴采用电缸连接板连接，Y轴下端安装导向轮组件导向；Z轴采用带导向组件的圆形气缸，通过二位五通电磁阀和磁性接近开关控制和反馈气缸的动作信号，导向单元前端安装平行气爪，用来抓取物料，并通过磁性接近开关传感器反馈平行气爪的动作信号，所有信号反馈至PLC模块， PLC模块控制步进电机和电磁阀的动作实现三轴机械手的动作。
本实用新型上述所有单元中的各电气装置，除做出特别说明的，其他均为现有技术成熟市售产品。
本实用新型的优点是：
1)所有机械零件表面进行了多层氧化处理，增强了表面防腐及美观效果，主体结构件采用优质铝合金结构，主体结构美观大气；可以多次重复拆装也不会影响其外观效果。
2)所有电气元件、线路全部标准化、模块化，本实用新型克服了传统的分站教学模式，将可编程序控制器技术、现场总线技术、伺服器控制技术、气动实训技术、传感器技术、射频技术、电气操作技术、人机界面技术、机器人实训操作技术、直线驱动技术有效的结合，选用实际的工业控制元件(温湿度数显计)作为载体，替代原有的指示灯模拟系统，更接近实际生产中的应用，教学、实训效果好。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的三轴机械手的结构示意图。
如图中所示：5-1.底架；5-2.输送模块槽型光电传感器；5-3.电感传感器； 5-4.射频传感器；5-5.横向输送带；5-6.X轴步进电机；5-7.同步齿形带电缸；5-8.Y 轴步进电机；5-9.滚珠丝杠电缸；5-10.电缸连接板；5-11.导向滚轮组件；5-12. 圆形气缸；5-13.平行气爪；5-14.物料托板；5-15.三轴机械手立体仓库单元PLC 模块；5-16.磁性接近开关传感器；5-17.磁性接近开关传感器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1、图2所示：所有组件安装在底架5-1上，底架5-1上安装有三轴机械手立体仓库横向输送带模块、防护模块和三轴机械手，三轴机械手立体仓库横向输送带模块的进料端与数据输入检测横向输送带模块的出料端连接，三轴机械手立体仓库横向输送带模块的横向输送带框架上设有横向输送带5-5，横向输送带5-5的侧面设有固定在横向输送带框架上的电感传感器5-3和射频传感器 5-4，横向输送带5-5的前端设有输送模块槽型光电传感器5-2；三轴机械手的横向的同步齿形带电缸5-7的滑块通过电缸连接板5-10与竖向的滚珠丝杠电缸5-9 上端连接，滚珠丝杠电缸5-9下端设有导向滚轮组件5-11，同步齿形带电缸5-7 和滚珠丝杠电缸5-9的一端分别设有X轴步进电机5-6和Y轴步进电机5-8，滚珠丝杠电缸5-9的滑块上安装带导向组件的圆形气缸5-12，圆形气缸5-12的导向组件前端安装平行气爪5-13，实现对物料的抓取；防护模块为方形框架机构，四周为透明有机玻璃板，其安装在底架5-1上，物料托板5-14安装在型材框架上，靠近三轴机械手那一侧。
本实用新型使用时，检测完成的合格产品从上一工作站通过输送模块槽型光电传感器5-2检测到达本工作站，电感传感器5-3检测定位，射频传感器5-4 读取元件标签中的信息；三轴机械手立体仓库单元PLC模块5-15控制三轴机械手动作对元件抓取，X轴步进电机5-6驱动同步齿形带电缸5-7动作，实现机械手X轴方向的移动，并通过磁性接近开关检测机械手的极限位置，Y轴步进电机5-8驱动滚珠丝杠电缸5-9动作，实现机械手Y轴方向的移动，同步齿形带电缸5-7和滚珠丝杠电缸5-9通过电缸连接板5-10连接，通过导向滚轮组件5-11 导向，Z轴采用气缸传动，带导向单元的圆形气缸5-12实现Z轴方向的移动，导向单元前端安装平行气爪5-13，对元件进行抓取，合格产品依次存放在物料托板5-14上。

Claims (1)

1.一种用于智能工厂培训系统的三轴机械手立体仓库单元，其特征在于，包括底架，底架上安装有三轴机械手立体仓库横向输送带模块、防护模块和三轴机械手，三轴机械手立体仓库横向输送带模块的进料端与数据输入检测横向输送带模块的出料端连接，三轴机械手立体仓库横向输送带模块包括横向输送带框架、横向输送带、电感传感器、射频传感器和输送模块槽型光电传感器；横向输送带框架上设有横向输送带，横向输送带的侧面设有固定在横向输送带框架上的电感传感器和射频传感器，横向输送带的前端设有输送模块槽型光电传感器；三轴机械手包括X轴步进电机、同步齿形带电缸、Y轴步进电机、滚珠丝杠电缸、电缸连接板、导向滚轮组件、圆形气缸和平行气爪；横向的同步齿形带电缸的滑块通过电缸连接板与竖向的滚珠丝杠电缸上端连接，滚珠丝杠电缸下端设有导向滚轮组件，横向的同步齿形带电缸和滚珠丝杠电缸的一端分别设有X轴步进电机和Y轴步进电机，滚珠丝杠电缸的滑块上安装带导向组件的圆形气缸，圆形气缸的导向组件前端安装平行气爪，实现对物料的抓取；防护模块为方形框架机构，四周为透明有机玻璃板，其安装在底架上，物料托板安装在型材框架上，靠近三轴机械手那一侧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114097424A (zh) * 2021-12-02 2022-03-01 南通科技职业学院 一种防苹果损伤的快速采摘装置及其方法

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CB03 Change of inventor or designer information
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